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摘要：煤矿供电系统实现自动化控制有着突出的优势。实践证
实：实现供电系统的自动化控制不但能够降低各类系统事故的发生
率、降低停电范围，避免大面积的停电事故，同时还能够防止在供电系统出现事故的情况又合并产生通信阻塞的问题，提高对相关事故的处理质量与效率。为此，本文以煤矿供电系统自动化控制设计为研究对象，就供电系统自动化控制的实现功能、基本结构、以及硬软件设计这几个方面的问题展开了深入研究探讨，望能够为实践工作提供一定指导。
关键词：煤矿企业 供电系统 自动化控制 设计
在城市化建设规模持续扩大，全球经济一体化建设进程不断发展的背景之下，煤炭行业在整个国民经济建设发展体系中所占据的地位不断凸显。而在煤矿企业展开开采等相关工作的过程当中，供电系统可为各项作业的开展提供必要的电力支持与保障，因而极为关键。同时，实践研究结果同时证实：通过实现煤矿企业供电系统自动化控制的方式，能够极大的提高整个供电系统作业的可靠性，并且最大限度的防止越级跳闸、或者是大面积停电事故的发生。更加关键的一点是：煤矿供电系统的自动化控制能够充分与煤矿企业变电所的无人值守工作模式相适应，对于提升电网运行管理水平而言同样有深远意义。为此，本文重点研究了在煤矿供电系统自动化控制设计中的主要问题，以期为实践工作提供指导。
1 煤矿供电系统自动化控制功能
通过设计的方式，需要使煤矿供电系统自动化控制具备如下几个方面的功能：
①在系统配置状态下，能够对整个煤矿供电系统所涉及到的相关设备的运行状态有全面且直观的认识。
②能够在一次接线图状态下，对煤矿供电系统变电站系统接线方案下，各相关控制对象的实时运行状态进行跟踪记录并评估。
③能够在数据采集与数据处理状态下，对煤矿供电系统运行过程中所涉及到的开关量信息、外部数据讯号数据等进行全面的采集，并在网络平台作用下，将这部分信息传递至监督控制系统当中进行数据处理。处理后的数据需要输入数据库当中进行更新，同时显示在人机交互操作界面当中，将其作为供电系统其它相关功能实现的基本依据。
④在运行监视状态下，能够将系统运行所必须的各项安全监控信息通过图像、文字、以及表格等多种方式呈现出来，从而实现对系统整体运行状态的合理判定。
⑤在报警状态下，系统支持在出现异常运行的情况下（包括异常跳闸、断路器错位、继电保护模拟量高出整定数值、变压器保护动作失效等问题在内），自动切换保护动作，并通过人机交互界面发送相应的报警信号。
⑥在事件记录状态下，能够针对供电系统运行状态下所涉及到的全部动作事件，以自动打印并存盘的方式得到有效管理与储存。
⑦在操作闭锁状态下，供电系统支持对系统所涉及到全部相关操作对象闭锁功能的设定。通过此种方式，可最大限度的避免在供电系统运行中，出现操作人员操作失误的问题。
2 煤矿供电系统自动化控制结构
在当前技术条件支持下，整个煤矿供电自动化系统主要是由以下四个部分所构成的：
①地面集控中心部分。
②工业以太网部分。
③自动化监控分站部分。
④现场智能测控单元部分。其他相关分站的下属网络结构均建立在RS 485信号并联网络的基础之上实现综合自动化控制与运行。
具体而言，可以做如下分析：
①在地面集控中心部分当中，将其直接设置于煤矿生产指挥控制中心当中，在系统主站支持下，实现对煤矿生产作业现场相关高压馈电设备的集中性监视与控制。从结构组织的角度上来说，此部分主要配置了两台独立运行的工控机、监督控制软件以及UPS电源装置。
②在工业以太网部分当中，其主要实现的是煤矿供电系统自动化控制系统主站与监控分站之间的连接、完成对相关信息的传递。在自动化控制系统的设计过程当中，主要应用到的技术为网络冗余技术。该项技术的应用可显著提高供电系统网络通信的可靠性。同时，基于对煤矿井下工作环境防爆性的特殊要求，以及传输的远距离实现，采用光纤作为了网络系统的传输介质。从组织结构的角度上来说，此部分主要配置了光纤线路、光电转换器设备。以及以太网网关。
③在自动化监控分站当中，主要实现的是现场监控单元与循环地之间的数据传递。所获取的相关信息需要在经过自动化监控分站处理的基础之上，传递给系统主站。同时，自动化监控分站还需要对主站所发出的控制指令加以接受，将其传递给相对应的现场监控单元，以此种方式实现操作的远程性。从组织结构的角度上来说，此部分主要配置了嵌入式计算机设备、通信协议转化器设备、以及相关的外围设备与装置。
④在现场测控单元当中，主要实现的是针对供电系统下属相关设备以及线路运行状态的监督、控制、与保护。同时，监测设备的运行工况还可以通过数据的方式，自现场测控单元传递至自动化分站当中，并接收遥控指令，保障对各项控制操作动作能够得到有效的执行。
3 煤矿供电系统自动化控制设计方案
供电系统自动化控制设计需要解决的最主要问题在于监控分站的设计方式。当中，从硬件设计的角度上来说，监控分站主要由光电转换器设备、嵌入式计算机设备、通信协议转化器设备以及相关的外围设备与装置所组成。监控分站需要对现场监控单元中的相关数据与信息进行循环性的采集与处理，并将这部分数据转化成为OPC服务器可识别的数据格式。进而，在OPC服务器作用之下，完成相对于主站信息的传递与接收。
在监控分站的软件设计方面，供电自动化控制系统中，监控分站所选取的操作系统为稳定性较好的Windows XP操作系统。同时对于开发软件的选取，是建立在VC++6.0工具基础之上，联合OPC同台链接库以及Active X通信控件所实现的。在实际应用过程当中，以COM口为载体，能够实现分站监控程序与现场测控单元循环地在数据信息方面的传递。同时，COM口还可支持对系统主站的数据传递。在此基础之上，现场测控单元与分站之间的数据通信是监理在Active X串行通信控件技术之上所完成的。最后，在引入OPC Server软件库的条件下，可通过对应用程序接口标准化的转换，达到简化数据转换与集成的目的。
4 结束语
伴随着现代科学技术的持续发展与经济社会现代化建设进程的日益完善，社会大众的物质生活水平以及精神生活水平均得到了显著的发展与提升。各行业领域对于煤炭能源的需求也在不断的提升。对于从事煤炭能源开采开发工作的煤矿企业而言，除关注对煤矿开采质量的提升工作以外，还需要特别重视在煤矿生产作业全过程中安全性以及经济性方面的保障。而供电系统的自动化控制也正是实现上述发展目标的关键问题之一。总而言之，本文針对有关煤矿供电系统自动化控制设计过程中所涉及到的相关问题做出了简要分析与说明，希望能够为后续研究与实践工作的开展提供一定的参考与帮助，望能够引起各方特别关注与重视。
参考文献：
[1]卢喜山，张祖涛，李卫涛等.煤矿供电系统基于纵联差动保护原理的防越级跳闸技术研究[J].煤矿机械，2011，32（4）：71-73.
[2]任东.煤矿供电系统中继电保护现状及改进措施研究[J].北京电力高等专科学校学报（自然科学版），2011，28（10）：11.
[3]杨珊珊，高湛，潘贞存等.煤矿供电系统继电保护的优化整定方案[C].//中国高等学校电力系统及其自动化专业第二十三届学术
年会论文汇编.2007.
作者简介：
周俊（1984-），男，安徽肥东人，2008年6月毕业于安徽理工大学电气工程及其自动化专业，现工作于淮北岱河矿业有限责任公司机电科，从事煤矿机电技术管理工作。
实：实现供电系统的自动化控制不但能够降低各类系统事故的发生
率、降低停电范围，避免大面积的停电事故，同时还能够防止在供电系统出现事故的情况又合并产生通信阻塞的问题，提高对相关事故的处理质量与效率。为此，本文以煤矿供电系统自动化控制设计为研究对象，就供电系统自动化控制的实现功能、基本结构、以及硬软件设计这几个方面的问题展开了深入研究探讨，望能够为实践工作提供一定指导。
关键词：煤矿企业 供电系统 自动化控制 设计
在城市化建设规模持续扩大，全球经济一体化建设进程不断发展的背景之下，煤炭行业在整个国民经济建设发展体系中所占据的地位不断凸显。而在煤矿企业展开开采等相关工作的过程当中，供电系统可为各项作业的开展提供必要的电力支持与保障，因而极为关键。同时，实践研究结果同时证实：通过实现煤矿企业供电系统自动化控制的方式，能够极大的提高整个供电系统作业的可靠性，并且最大限度的防止越级跳闸、或者是大面积停电事故的发生。更加关键的一点是：煤矿供电系统的自动化控制能够充分与煤矿企业变电所的无人值守工作模式相适应，对于提升电网运行管理水平而言同样有深远意义。为此，本文重点研究了在煤矿供电系统自动化控制设计中的主要问题，以期为实践工作提供指导。
1 煤矿供电系统自动化控制功能
通过设计的方式，需要使煤矿供电系统自动化控制具备如下几个方面的功能：
①在系统配置状态下，能够对整个煤矿供电系统所涉及到的相关设备的运行状态有全面且直观的认识。
②能够在一次接线图状态下，对煤矿供电系统变电站系统接线方案下，各相关控制对象的实时运行状态进行跟踪记录并评估。
③能够在数据采集与数据处理状态下，对煤矿供电系统运行过程中所涉及到的开关量信息、外部数据讯号数据等进行全面的采集，并在网络平台作用下，将这部分信息传递至监督控制系统当中进行数据处理。处理后的数据需要输入数据库当中进行更新，同时显示在人机交互操作界面当中，将其作为供电系统其它相关功能实现的基本依据。
④在运行监视状态下，能够将系统运行所必须的各项安全监控信息通过图像、文字、以及表格等多种方式呈现出来，从而实现对系统整体运行状态的合理判定。
⑤在报警状态下，系统支持在出现异常运行的情况下（包括异常跳闸、断路器错位、继电保护模拟量高出整定数值、变压器保护动作失效等问题在内），自动切换保护动作，并通过人机交互界面发送相应的报警信号。
⑥在事件记录状态下，能够针对供电系统运行状态下所涉及到的全部动作事件，以自动打印并存盘的方式得到有效管理与储存。
⑦在操作闭锁状态下，供电系统支持对系统所涉及到全部相关操作对象闭锁功能的设定。通过此种方式，可最大限度的避免在供电系统运行中，出现操作人员操作失误的问题。
2 煤矿供电系统自动化控制结构
在当前技术条件支持下，整个煤矿供电自动化系统主要是由以下四个部分所构成的：
①地面集控中心部分。
②工业以太网部分。
③自动化监控分站部分。
④现场智能测控单元部分。其他相关分站的下属网络结构均建立在RS 485信号并联网络的基础之上实现综合自动化控制与运行。
具体而言，可以做如下分析：
①在地面集控中心部分当中，将其直接设置于煤矿生产指挥控制中心当中，在系统主站支持下，实现对煤矿生产作业现场相关高压馈电设备的集中性监视与控制。从结构组织的角度上来说，此部分主要配置了两台独立运行的工控机、监督控制软件以及UPS电源装置。
②在工业以太网部分当中，其主要实现的是煤矿供电系统自动化控制系统主站与监控分站之间的连接、完成对相关信息的传递。在自动化控制系统的设计过程当中，主要应用到的技术为网络冗余技术。该项技术的应用可显著提高供电系统网络通信的可靠性。同时，基于对煤矿井下工作环境防爆性的特殊要求，以及传输的远距离实现，采用光纤作为了网络系统的传输介质。从组织结构的角度上来说，此部分主要配置了光纤线路、光电转换器设备。以及以太网网关。
③在自动化监控分站当中，主要实现的是现场监控单元与循环地之间的数据传递。所获取的相关信息需要在经过自动化监控分站处理的基础之上，传递给系统主站。同时，自动化监控分站还需要对主站所发出的控制指令加以接受，将其传递给相对应的现场监控单元，以此种方式实现操作的远程性。从组织结构的角度上来说，此部分主要配置了嵌入式计算机设备、通信协议转化器设备、以及相关的外围设备与装置。
④在现场测控单元当中，主要实现的是针对供电系统下属相关设备以及线路运行状态的监督、控制、与保护。同时，监测设备的运行工况还可以通过数据的方式，自现场测控单元传递至自动化分站当中，并接收遥控指令，保障对各项控制操作动作能够得到有效的执行。
3 煤矿供电系统自动化控制设计方案
供电系统自动化控制设计需要解决的最主要问题在于监控分站的设计方式。当中，从硬件设计的角度上来说，监控分站主要由光电转换器设备、嵌入式计算机设备、通信协议转化器设备以及相关的外围设备与装置所组成。监控分站需要对现场监控单元中的相关数据与信息进行循环性的采集与处理，并将这部分数据转化成为OPC服务器可识别的数据格式。进而，在OPC服务器作用之下，完成相对于主站信息的传递与接收。
在监控分站的软件设计方面，供电自动化控制系统中，监控分站所选取的操作系统为稳定性较好的Windows XP操作系统。同时对于开发软件的选取，是建立在VC++6.0工具基础之上，联合OPC同台链接库以及Active X通信控件所实现的。在实际应用过程当中，以COM口为载体，能够实现分站监控程序与现场测控单元循环地在数据信息方面的传递。同时，COM口还可支持对系统主站的数据传递。在此基础之上，现场测控单元与分站之间的数据通信是监理在Active X串行通信控件技术之上所完成的。最后，在引入OPC Server软件库的条件下，可通过对应用程序接口标准化的转换，达到简化数据转换与集成的目的。
4 结束语
伴随着现代科学技术的持续发展与经济社会现代化建设进程的日益完善，社会大众的物质生活水平以及精神生活水平均得到了显著的发展与提升。各行业领域对于煤炭能源的需求也在不断的提升。对于从事煤炭能源开采开发工作的煤矿企业而言，除关注对煤矿开采质量的提升工作以外，还需要特别重视在煤矿生产作业全过程中安全性以及经济性方面的保障。而供电系统的自动化控制也正是实现上述发展目标的关键问题之一。总而言之，本文針对有关煤矿供电系统自动化控制设计过程中所涉及到的相关问题做出了简要分析与说明，希望能够为后续研究与实践工作的开展提供一定的参考与帮助，望能够引起各方特别关注与重视。
参考文献：
[1]卢喜山，张祖涛，李卫涛等.煤矿供电系统基于纵联差动保护原理的防越级跳闸技术研究[J].煤矿机械，2011，32（4）：71-73.
[2]任东.煤矿供电系统中继电保护现状及改进措施研究[J].北京电力高等专科学校学报（自然科学版），2011，28（10）：11.
[3]杨珊珊，高湛，潘贞存等.煤矿供电系统继电保护的优化整定方案[C].//中国高等学校电力系统及其自动化专业第二十三届学术
年会论文汇编.2007.
作者简介：
周俊（1984-），男，安徽肥东人，2008年6月毕业于安徽理工大学电气工程及其自动化专业，现工作于淮北岱河矿业有限责任公司机电科，从事煤矿机电技术管理工作。